前交叉韧带损伤磁共振诊断

膝关节前交叉韧带损伤的MRI诊断陈凯•膝关节结构复杂且具有负重功能，导致其更容易发生运动损伤，已成为临床较为常见的运动损伤类型。前交叉韧带（anteriorcruciateligament，ACL）是膝关节重要的稳定结构，ACL损伤已成为严重影响膝关节稳定性的重要因素解剖•前交叉韧带（anteriorcruciateligament,ACL）起自于股骨外侧髁内侧面的半圆形凹陷处，然后经前内侧通过股骨髁间凹插入并附着于胫骨髁间隆起的前方，与外侧半月板的前中部相连。•ACL走行比较陡直，倾斜角度至少应与Blumensaat线（股骨髁间窝皮质线，指股骨后侧面和ACL胫骨附着点之间的连线）相一致。•根据ACL远端附着于胫骨髁间隆起的位置不同，可分为前内侧束（anteromedialbundle,AMB）和后外侧束（posterolateralbundle,PLB）。ACLPCL功能•ACL的主要功能是防止胫骨前移，并与侧副韧带和关节囊后方的增厚部分一起限制膝关节过伸。同时在小腿固定情况下，有防止股骨内旋的作用。•前内侧束（AMB）：起自股骨附着处前上部分，然后呈扇形向远侧散开后插入胫骨平台髁间隆起前方的前内侧面；膝关节弯曲－处于拉伸状态；膝关节伸直－处于松弛状态；其主要作用是限制胫骨前移。•后外侧束（PLB)：起自股骨附着处的后下部分，插入胫骨平台髁间隆起前方的后外侧面；膝关节弯曲－处于松弛状态；膝关节伸直－处于拉伸状态；其主要作用是在膝关节伸直时限制其旋转。•因此，无论膝关节弯曲或伸直，ACL都是具有功能的。左膝关节抑脂序列（STIR）：ACL解剖结构，前内侧束AMB（白箭），后外侧束PLB（白箭头）。左膝关节PDW+抑制序列：前内侧束AMB（白箭），后外侧束PLB（白箭头）。•T2矢状位（连续两个层面）：左图显示AMB，右图显示PLB。流行病学•美国人群ACL损伤发病率估计1/3000，而从事足球运动者发病率为60/10万，滑雪运动者70/10万；国内尚无一般人群统计结果报道，但是有文献统计非运动员ACL损伤就诊人数增加，增长率明显高于专业运动员。•性别差异：国外文献统计ACL损伤男女比例可达1：1.4～9.5，主要与解剖特点差异、激素水平和运动方式等有关。ACL损伤机制•ACL损伤分为接触性与非接触性。•非接触性损伤：主要包括旋转和平移的压力，可发生于减速和快速改变方向的运动中，出现过度内部旋转及胫骨前移，可造成ACL的撕裂。•接触性损伤：主要指外部力量作用于膝关节。a.如果外部作用力导致股骨外旋以及膝关节外翻，那么就会发生O’Donaghue三联征（包括前交叉韧带、内侧副韧带以及内侧半月板撕裂）。b.如果外部作用力导致股骨内旋，那么ACL在损伤的同时将合并膝关节后外侧角结构的损伤以及外侧半月板的撕裂。ACL损伤后评估•临床评估：由于损伤通常发生于非接触性外伤中，因此患者一般都有比较明确的病史；体格检查中诊断ACL损伤的主要是Lachman试验、抽屉试验和旋转试验。•影像检查：磁共振成像（MRI），由于多平面成像及良好软组织分辨率，成为理想的评估ACL损伤的影像学检查手段。ACLMRI成像基础•正常ACL，因其氢原子被固定在多肽形成的致密网架上，故其在MRI任何序列上均为低信号。•损伤后ACL，多肽网架遭到破坏，氢原子及水肿液在MRI成像上表现为韧带内出现高信号。由于出血、水肿，韧带肿胀超过正常宽径，MRI成像上表现为韧带形态改变。MRI成像序列•T1加权：由于脂肪组织提供了高信号背景，更容易显示低信号的韧带、肌腱和等信号的肌肉组织，因此是显示膝关节软组织解剖最佳的序列，并且在膝关节外伤后可以很好的显示细微骨折。•T2加权：对于表现为高信号的液体较为敏感，由于脂肪与液体都呈高信号改变，因此常在T2序列中加入脂肪抑制序列来显示骨髓及皮下脂肪的水肿，同时还可以在冠状位、矢状位上显示侧副韧带以及交叉韧带的水肿和出血信号。MRI成像序列•PDW（质子密度加权）：依靠组织的H质子量来产生信号，对半月板的撕裂和退行性改变比较敏感，因此常联合T2FSE序列及脂肪抑制序列评估ACL合并半月板损伤。•T2*加权（GRE,梯度回波序列）：T2*GRE3D序列可用来诊断ACL撕裂，但是其组织对比度不如SE序列。ACL损伤的MRI征象•ACL损伤的MRI征象可分为直接征象与间接征象，直接征象是指ACL本身的形态及信号的改变，而间接征象有助于ACL损伤的诊断。•但是，间接征象不能在缺乏直接征象的情况下单独诊断。直接征象•ACL形态消失，各个平面中均未见显示，并可见不均匀高信号影（提示水肿与出血）填充股骨髁间凹。•ACL基本形态存在，但是不连续。•ACL走行异常：矢状面上，ACL纤维不能平行于Blumensaat线（股骨髁间窝皮质线）。•ACL水肿增粗：增粗可为局限性或弥漫性增宽，并伴随信号增高。ACL形态消失，并可见不均匀高信号影填充股骨髁间凹。术中所见股骨髁间窝空虚，ACL韧带形态消失，可见PCL。ACL形态弥漫性增粗，且不连续，局部信号增高。膝关节镜示PCL存在，并可见ACL的残端。间接征象•胫骨前移位：股骨外侧髁中部矢状面上，胫骨后缘皮质垂直线位于股骨外侧髁后缘皮质垂直线的前方7mm以上。•外侧半月板后角裸露征：矢状面上，外侧半月板后角后缘垂直线位于胫骨后缘皮质垂直线的后方。•后交叉韧带（PCL）角：矢状面上，PCL向后弓形态改变，后交叉韧带近端部分与远段部分所形成的夹角，当角度105度时，提示ACL撕裂。胫骨前移位：胫骨后缘皮质垂直线位于股骨外侧髁后缘皮质垂直线的前方7mm以上。后交叉韧带（PCL）角：PCL向后弓形态改变，韧带近端部分与远段部分所形成的夹角接近90度。外侧半月板后角裸露征：矢状面上，外侧半月板后角后缘垂直线位于胫骨后缘皮质垂直线的后方。间接征象•股骨外侧髁凹陷征（Notch征）：股骨外侧髁凹陷加深加大或局部骨挫伤改变。•空髁间窝征：冠状面上，股骨外侧髁内侧面ACL附着点空虚。•后交叉韧带（PCL）单层显示：单层冠状面图像显示完整的PCL。•外侧副韧带（LCL）单层显示：单层冠状面图像显示完整的LCL。外侧副韧带（LCL）单层显示ACL部分撕裂•目前，对于ACL部分撕裂的定义仍有争论：a.ACL前内侧束或者后外侧束撕裂。b.将ACL重新分解为三个功能解剖单位：后外侧束、前内侧束及中间束，认为其中任何一个撕裂都可称为ACL部分撕裂。c.以ACL纤维撕裂的百分比来定义部分撕裂，其包括撕裂韧带直径的1/2或3/4。d.ACL撕裂范围小于50%为部分撕裂。ACL部分撕裂•临床意义：ACL完全撕裂的患者需要进行韧带重建手术，而对于ACL部分撕裂的患者可以进行保守治疗，并且通过逐步的康复训练恢复到受伤前的运动水平。•但是，一定数量的ACL部分撕裂的患者可发展为完全撕裂，则需要进行重建。因此在伤后采取何种治疗方案，则取决于如何精确诊断损伤的程度。ACL部分撕裂MRI征象•MRI诊断ACL完全撕裂具有较高的敏感性和特异性，但是准确诊断ACL部分撕裂却相当的困难，尤其是较为严重的ACL部分撕裂的MRI征象与完全撕裂难以区分。•ACL部分撕裂MRI征象可有：ACL内部信号增高、形态异常以及不连续。斜冠状位薄层扫描：左图显示ACL的前内侧束断裂，右图显示后内侧束连续。ACL近股骨端不连续，剩余ACL形态仍与Blumensaat线平行。矢状位PDW：左图显示走行连续的ACL前内侧束，右图显示ACL后外侧束局部信号增高且不连续（箭头）。膝关节ACL损伤临床上较为常见，MRI对于完全性ACL撕裂的诊断已经非常成熟，但对于部分撕裂的诊断还存在困难，因此还需要不断探索更好的成像技术与方法。谢谢！